无线通信通过了几代技术的发展与变更，大量无线应用对吞吐量、延时、能耗、连接数量、通信距离等系统性能提出了新的需求。协作通信技术通过共享多个节点上的天线形成虚拟 MIMO天线阵列，实现了多天线技术的空间分集增益，能有效地提升网络性能，已经成为了学术界与工业界的研究热点。在多跳无线网络中，联合物理层协作通信技术和网络层路由选择技术的协作路由技术也面临新的挑战。　　协作路由相对于传统路由能为无线应用提供更高性能的网络服务。然而能量感知的协作路由大多集中研究如何最小化端到端能量开销，在最大化网络生存周期方面的研究还不够深入。本文根据不同网络场景下的应用需求，联合传输模式选择策略、功率分配策略、协作节点选择策略和传输路径选择策略等，设计出符合各网络特性的协作路由算法，旨在最大限度地延长网络生存周期。主要工作及创新点如下：　　（1）针对低密度网络协作节点选择较少的特点，本文根据参与协作的节点的初始能量与剩余能量来平衡协作节点的能量消耗，以达到延长网络生存周期的目的，并提出了一种加权的协作传输功率分配方式。通过建模把最大化网络生存周期的功率分配策略表述成凸优化问题，并通过拉格朗日乘值法求得最优解。我们把求得的最优解纳入到链路代价指标中，并依此设计了基于VMISO的最大化网络生存周期协作路由算法(MNLCR)，确定源节点到目的节点的最短路径。仿真实验结果表明，我们提出的MNLCR算法比现有FACR算法可以延长网络生存周期25%以上。　　（2）根据高密度网络协作节点选择具有多样性的特点，着重研究主路径选择和协作节点选择，设计了一种新的基于 VMIMO的最大化网络生存周期协作路由算法——VMIMOCR，来延长网络的生存周期。VMIMOCR算法分为四步：第一步是协作邻居发现，为每个节点收集可供招募协作节点的 ID、剩余能量、协作邻居表等信息；第二步是节点虚拟化，根据第一步收集的邻居状态信息，选择最佳协作节点集，将节点与最佳协作节点集确立为虚节点，并为其建立虚拟化状态信息；第三步是链路虚拟化，为每条虚链路的发送节点确立功率分配策略，并确定虚链路的传输代价。第四步是寻找最短路径。以虚链路代价为路由指标，确定最佳路由路径。算法全面考虑了VMIMO协作通信的特点，能充分发挥了VMIMO协作通信带来的优势。仿真实验表明，在中等节点密度以上的网络中，VMIMOCR比已有的经典路由算法在网络生存周期方面延长了37%到348%。　　（3）为了均衡分簇网络中簇头节点的能量开销，延长网络生存周期，本文将演化博弈引入分簇协作路由中，提出了一种基于演化博弈的分簇协作路由算法 CCREG。CCREG算法把定义的虚节点剩余能量作为簇头确立的指标，然后通过动态演化博弈为如何确定簇成员（簇联盟）问题建立模型。剩余节点选择不同簇头结成联盟，可获得不同的收益，收益由簇头的能力、簇成员节点个数等因素决定。每个节点都可以根据自身得到的信息有限理性的选择簇结成联盟，直到网络中所有节点改变簇联盟都不能获得更高的收益。CCREG算法最大的创新是基于演化博弈的簇联盟方案。我们通过理论证明和实验仿真对演化博弈的均衡性进行了分析。仿真实验发现，与 CMIMO算法相比， CCREG算法的网络生存周期在两个簇头情况下延长14%到70%，三个簇头情况下延长5%到80%。　　(4)针对延时容忍网络的特点，联合占空比技术和协作通信技术，本文提出了一种最大化占空比网络生存周期的协作路由算法MDCLCR。根据协作占空比网络周期性切换工作/休眠状态的特点，制定了协作节点选择策略和传输模式选择策略。MDCLCR算法在确定路由路径时综合考量信道状态、初始能量、剩余能量等指标，平衡了节点间的能量开销，有效缓解了“热点”问题。实验表明，在50节点密度的占空比网络中，MDCLCR算法的网络生存周期比FACR算法延长30%到14%；平均能耗比CAN算法增加了16%。